Analyse der verschiedenen Regulationsebenen und -mechanismen der Nektarzusammensetzung

• Antragstellerin: Professorin Dr. Gertrud Lohaus
• Fachliche Zuordnung: Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 278606501

Zahlreiche Angiospermen produzieren Blütennektar, um Bestäuber anzulocken. Blütennektare enthalten hauptsächlich verschiedene Zucker und in geringeren Mengen auch Aminosäuren, anorganische Ionen und weitere Stoffe. Die Nektarzusammensetzung ist relativ charakteristisch für eine Pflanzenart, jedoch unterschiedlich bei verschiedenen Pflanzenarten. Die Ursachen für die Unterschiede sind vielfältig. Einerseits ist die Nektarzusammensetzung Teil des sogenannten blütenökologischen Syndroms und kann als Anpassung der Pflanzenart an ihre jeweiligen Bestäuber angesehen werden. Andererseits kann sie ein Merkmal bestimmter systematischer Gruppen darstellen und in Bezug zu den Verwandtschaftsverhältnissen der Pflanzenarten gesetzt werden. Weiterhin können Umweltbedingungen, sowie physiologische Prozesse in der Pflanze und in den Nektarien Einfluss auf die Nektarzusammensetzung haben.In der vorherigen Projektphase konnte gezeigt werden, dass die Bestäuber einen größeren Einfluss auf die Nektarzusammensetzung besitzen, als die systematische Stellung der Pflanzenarten oder verschiedene Umweltfaktoren. Hierbei ist der Einfluss der Faktoren auf die verschiedenen Nektarkomponenten unterschiedlich. Während die Zuckerzusammensetzung sich in Koevolution mit den Bestäubern entwickelt hat, ist die Zusammensetzung der Aminosäuren und Ionen stärker durch die systematische Stellung und weitere Faktoren beeinflusst.Das erste Hauptziel des Projekts ist es daher, den Anteil, mit dem die verschiedenen Faktoren auf die Aminosäure- und Ionenzusammensetzung im Nektar wirken, weiter aufzuklären. Dazu sollen Nektare und Nektarien aus Pflanzenarten der Modellfamilie Bromeliaceae untersucht werden und die Ergebnisse in Bezug gesetzt werden zur systematischen Stellung, zu den Umweltbedingungen und den physiologischen Merkmalen der Nektarien.Von den bisher untersuchten Umweltfaktoren hat Trockenheit den größten Einfluss auf die Nektarzusammensetzung. Eine veränderte Nektarzusammensetzung kann wiederum die Interaktion von Pflanze und Bestäuber beeinflussen. Das zweite Hauptziel ist daher, den Einfluss von Trockenheit auf die Nektarzusammensetzung bei verschiedenen Bromelien aufzuklären. Nektar wird produziert in und sekretiert von Nektarien, und artspezifische Unterschiede im Metabolismus der Nektarien können ebenfalls stark die Nektarzusammensetzung beeinflussen. Als drittes Hauptziel soll daher der Einfluss der biochemischen Prozesse in den Nektarien auf die Nektarzusammensetzung aufgeklärt werden. Insgesamt sind die an der Nektarsekretion beteiligten Stoffwechselwege noch nicht endgültig aufgeklärt. Dies gilt besonders für monokotyle Pflanzenarten oder solche mit speziellen Bestäubern. Daher soll in diesem Zusammenhang untersucht werden, ob sich der Mechanismus der Nektarproduktion bei verschiedenen Pflanzenarten unterscheidet.Da die Nektarzusammensetzung durch vielfältige Faktoren beeinflusst wird, ist eine umfassende Analyse der verschiedenen Regulationsebenen notwendig.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen